package com.dragon.linkedlist;

/**
 * 单向链表
 *
 * @author dragon
 * @version 1.0
 * @description 单向链表
 * @date created in 2018-12-14
 */
public class LinkedList<E> {

    /**
     * 头节点
     */
    private Node<E> head;

    /**
     * 链表的元素个数
     */
    private int size;

    private static class Node<E> {
        Node<E> next;
        E item;

        public Node(Node next, E item) {
            this.next = next;
            this.item = item;
        }
    }

    public LinkedList() {
        head = null;
        size = 0;
    }

    /**
     * 添加元素
     *
     * @param e
     * @param index
     */
    public void add(E e, int index) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IllegalArgumentException("add failed,index out of bounds:" + index);
        }
        if (index == 0) {
            addFirst(e);
        } else if (index == size) {
            addLast(e);
        } else {
            Node<E> eNode = find(index - 1);
            eNode.next = new Node<>(eNode.next, e);
            size++;
        }

    }

    /**
     * 在链表的尾部添加元素
     *
     * @param e
     */
    public void addLast(E e) {
        Node<E> newNode = new Node<>(null, e);
        if (head == null) {
            head = newNode;
        } else {
            Node<E> eNode = find(size - 1);
            eNode.next = newNode;
        }
        size++;
    }

    /**
     * 得到指定的索引处的节点
     *
     * @param index
     * @return
     */
    private Node<E> find(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IllegalArgumentException("find failed,index out of bounds:" + index);
        }
        Node<E> cur = head;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        return cur;
    }

    /**
     * 得到指定的索引处的元素
     *
     * @param index
     * @return
     */
    public E get(int index) {
        return find(index).item;
    }

    /**
     * 在链表的头部添加元素
     *
     * @param e
     */
    public void addFirst(E e) {
        if (head == null) {
            head = new Node<>(null, e);
        } else {
            head = new Node<>(head, e);
        }
        size++;
    }


    /**
     * 获得元素个数
     *
     * @return 元素个数
     */
    public int size() {
        return size;
    }

    /**
     * 判断链表中元素是否为空
     *
     * @return boolean
     */
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    /**
     * 重写toString方法
     *
     * @return
     */
    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append("head");
        Node<E> cur = head;
        for (; cur != null; cur = cur.next) {
            sb.append(cur.item + "->");
        }
        sb.append("NULL\n");
        sb.append("size:" + size);
        return sb.toString();
    }

    /**
     * 在index处替换元素
     *
     * @param index 被替换元素的索引位置
     * @param e     该索引位置存储的新的元素
     * @return 返回之前的被替换的元素
     */
    public E set(int index, E e) {
        Node<E> eNode = find(index);
        E oldVal = eNode.item;
        eNode.item = e;
        return oldVal;
    }

    /**
     * 删除index处的元素
     *
     * @param index 将要被删除元素的索引位置
     * @return 返回被删除的元素的值
     */
    public E remove(int index) {
        if (index == 0) {
            Node next = head.next;
            E oldVal = head.item;
            head.next = null;
            head = next;
            size--;
            return oldVal;
        } else {
            Node<E> preNode = find(index + 1);
            Node<E> curNode = preNode.next;
            preNode.next = preNode.next.next;
            curNode.next = null;
            size--;
            return curNode.item;
        }
    }

    /**
     * 添加元素-递归
     *
     * @param e
     */
    public void add(E e) {
        addRec(e, head);
    }

    /**
     * 添加元素-递归
     *
     * @param e
     */
    private void addRec(E e, Node<E> head) {
        if (head == null) {
            head = new Node<>(null, e);
            size++;
        } else {
            addRec(e, head.next);
        }
    }

    /**
     * 打印链表元素-递归
     */
    public void print() {
        printRec(head);
    }

    /**
     * 打印-递归
     *
     * @param head
     */
    private void printRec(Node<E> head) {
        if (head.next == null) {
            System.out.println(head.item);
            return;
        }
        System.out.print(head.item + "==>");
        printRec(head.next);
    }
}
